航空航天材料工程

1、L/O/G/O 航空工程材料航空工程材料一、緒論一、緒論劉傳生：劉傳生：， QQ：1727732739教師介紹教師介紹課程安排課程安排考核方法考核方法13周，周，36學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 平時(shí)表現(xiàn)：占平時(shí)表現(xiàn)：占40%，課堂表現(xiàn)、出勤率、課，課堂表現(xiàn)、出勤率、課堂小考、作業(yè)等堂小考、作業(yè)等期末考試，閉卷期末考試，閉卷內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱材料的概念與分類材料的概念與分類1.1航空航天材料簡(jiǎn)史航空航天材料簡(jiǎn)史1.2材料的性能材料的性能材料的重要作用材料的重要作用舉例：舉例：舊石器時(shí)代舊石器時(shí)代 距今約距今約250萬年萬年新石器時(shí)代新石器時(shí)代 距今距今1萬年萬年青銅時(shí)代青銅時(shí)代 公元前公元前3000年年鐵器時(shí)代鐵器

2、時(shí)代 公元前公元前1000年年水泥、鋼、塑料；合成纖維（如尼龍）取代自然纖維（如棉、麻，蠶絲）水泥、鋼、塑料；合成纖維（如尼龍）取代自然纖維（如棉、麻，蠶絲） 信息時(shí)代：信息時(shí)代：20世紀(jì)世紀(jì)50年代，基于硅的集成電路取代分立式晶體管年代，基于硅的集成電路取代分立式晶體管 新材料時(shí)代：納米材料、復(fù)合材料新材料時(shí)代：納米材料、復(fù)合材料回顧歷史，任何一個(gè)時(shí)代的變革，都是以新材料的產(chǎn)生為基礎(chǔ)回顧歷史，任何一個(gè)時(shí)代的變革，都是以新材料的產(chǎn)生為基礎(chǔ)的，新材料總是：的，新材料總是：革命性的革命性的改變?nèi)藗兊纳詈臀幕倪M(jìn)程改變?nèi)藗兊纳詈臀幕倪M(jìn)程產(chǎn)生一種全新的工業(yè)產(chǎn)生一種全新的工業(yè)航空飛行器航空飛行器航

3、天飛行器航天飛行器要求要求：輕質(zhì)高強(qiáng)：輕質(zhì)高強(qiáng)：“克克計(jì)較克克計(jì)較”，對(duì)航天飛機(jī)來說，對(duì)航天飛機(jī)來說，每減重每減重1kg的經(jīng)濟(jì)效益逾萬美元。的經(jīng)濟(jì)效益逾萬美元。高溫耐蝕：發(fā)動(dòng)機(jī)材料、再入過程、宇宙射高溫耐蝕：發(fā)動(dòng)機(jī)材料、再入過程、宇宙射線、低地球軌道上原子氧等線、低地球軌道上原子氧等航空航天材料航空航天材料：泛指用于制造航空、航天飛行器的材料。泛指用于制造航空、航天飛行器的材料。重要作用重要作用：先導(dǎo)和基礎(chǔ)作用。先導(dǎo)和基礎(chǔ)作用?！耙淮牧?，一代飛行器一代材料，一代飛行器”航空航天材料反映出材料發(fā)展的前沿，特別航空航天材料反映出材料發(fā)展的前沿，特別是代表了一個(gè)國(guó)家結(jié)構(gòu)材料技術(shù)的最高水平。是代表了

4、一個(gè)國(guó)家結(jié)構(gòu)材料技術(shù)的最高水平。大氣層內(nèi)航行大氣層內(nèi)航行如：飛機(jī)、飛艇、如：飛機(jī)、飛艇、熱氣球等熱氣球等大氣層外航行大氣層外航行如：人造衛(wèi)星、宇如：人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等宙飛船、空間站等1.1 材料的概念與分類材料的概念與分類1.1 材料的概念與分類材料的概念與分類復(fù)合材料復(fù)合材料金屬材料金屬材料鐵合金材料鐵合金材料鋼鋼鐵鐵非鐵合金材料非鐵合金材料鋁及其合金鋁及其合金銅及其合金銅及其合金鈦及其合金鈦及其合金鎂及其合金鎂及其合金鎳及其合金鎳及其合金非金屬材料非金屬材料有機(jī)聚合物有機(jī)聚合物纖維纖維橡膠橡膠塑料塑料無機(jī)材料無機(jī)材料水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷樹脂基樹脂基顆粒增強(qiáng)顆粒增強(qiáng)纖維增強(qiáng)纖維

5、增強(qiáng)晶須增強(qiáng)晶須增強(qiáng)編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)金屬金屬基復(fù)基復(fù)合材合材料料工程材料工程材料陶瓷陶瓷基復(fù)基復(fù)合材合材料料按組織成分分類按組織成分分類用于機(jī)械或建筑工程用于機(jī)械或建筑工程經(jīng)人工提煉或制造，非經(jīng)人工提煉或制造，非自然直接提供自然直接提供固體材料固體材料1.1 材料的概念與分類材料的概念與分類工程材料工程材料按使用功能分類按使用功能分類功能材料功能材料結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料用于制造實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和傳用于制造實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和傳遞動(dòng)力的零件遞動(dòng)力的零件性能指標(biāo)：力學(xué)性能（性能指標(biāo)：力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、剛度、塑強(qiáng)度、硬度、剛度、塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度、性、韌性、疲勞強(qiáng)度、耐磨強(qiáng)度等）耐磨強(qiáng)度等）包括金屬、高分子

6、、復(fù)包括金屬、高分子、復(fù)合材料等合材料等 利用物理特性及其對(duì)外部利用物理特性及其對(duì)外部環(huán)境的響應(yīng)實(shí)現(xiàn)信息處理環(huán)境的響應(yīng)實(shí)現(xiàn)信息處理和能量轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換性能指標(biāo)：聲、光、電、性能指標(biāo)：聲、光、電、磁、熱等物理性能磁、熱等物理性能隱身、減振、隔熱、信息、隱身、減振、隔熱、信息、電子材料電子材料1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空孔明燈和熱氣球：紙、漆布（亞麻）孔明燈和熱氣球：紙、漆布（亞麻）1903年年12月月17日，萊特兄弟制造出世界上第一架動(dòng)力飛機(jī)日，萊特兄弟制造出世界上第一架動(dòng)力飛機(jī) “飛行者飛行者1號(hào)號(hào)”。這是一架。這是一架用輕質(zhì)木料為骨架、帆布為蒙皮的雙翼機(jī)。其中木材占用

7、輕質(zhì)木料為骨架、帆布為蒙皮的雙翼機(jī)。其中木材占47,鋼占鋼占35，布占，布占18,飛機(jī)飛機(jī)的飛行速度只有的飛行速度只有16公里公里/時(shí)。時(shí)。鋁合金時(shí)代鋁合金時(shí)代：鋁合金、鎂合金：鋁合金、鎂合金 1906年德國(guó)冶金學(xué)家發(fā)明了可以時(shí)效強(qiáng)化的硬鋁，使制造全金屬結(jié)構(gòu)的飛機(jī)成為可年德國(guó)冶金學(xué)家發(fā)明了可以時(shí)效強(qiáng)化的硬鋁，使制造全金屬結(jié)構(gòu)的飛機(jī)成為可能。能。 40年代出現(xiàn)的全金屬結(jié)構(gòu)飛機(jī)的承載能力已大大增加，飛行速度超過了年代出現(xiàn)的全金屬結(jié)構(gòu)飛機(jī)的承載能力已大大增加，飛行速度超過了600公里公里/時(shí)。時(shí)。高溫合金時(shí)代高溫合金時(shí)代：鈦基高溫合金、鎳基高溫合金：鈦基高溫合金、鎳基高溫合金 在合金強(qiáng)化理論的基礎(chǔ)上

8、發(fā)展起來的一系列高溫合金使得噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能得以不在合金強(qiáng)化理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一系列高溫合金使得噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能得以不斷提高。斷提高。 50年代年代鈦合金鈦合金的研制成功和應(yīng)用對(duì)克服機(jī)翼蒙皮的的研制成功和應(yīng)用對(duì)克服機(jī)翼蒙皮的“熱障熱障”問題起了重大作用，飛機(jī)問題起了重大作用，飛機(jī)的性能大幅度提高的性能大幅度提高,最大飛行速度達(dá)到了最大飛行速度達(dá)到了3倍音速。倍音速。SR-71“黑鳥黑鳥”（Black Bird），美國(guó)空軍高空高速），美國(guó)空軍高空高速偵察機(jī)。機(jī)身采用低重量、偵察機(jī)。機(jī)身采用低重量、高強(qiáng)度的鈦合金作為結(jié)構(gòu)材高強(qiáng)度的鈦合金作為結(jié)構(gòu)材料料 最大飛行高度：最大飛行高度：30000

9、米米最大速度：最大速度：3.5馬赫馬赫1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空 先進(jìn)復(fù)合材料時(shí)代（現(xiàn)階段）先進(jìn)復(fù)合材料時(shí)代（現(xiàn)階段）：聚合物基、陶瓷基、金屬基、金屬間化物基復(fù)合材料復(fù)合材料代替鋁，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料代替鋁，可實(shí)現(xiàn)20-40%的減重。的減重。復(fù)合材料的用量及其性能水平已成為飛行器先進(jìn)性的重要標(biāo)志之一。復(fù)合材料的用量及其性能水平已成為飛行器先進(jìn)性的重要標(biāo)志之一。 - 1959年，聚丙烯腈（PAN）基碳纖維在日本問世 - 60年代中期生產(chǎn)出碳纖維復(fù)合材料 - 70年代初碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料被首先應(yīng)用于軍機(jī)1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空1.2 航空航天材料簡(jiǎn)

10、史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空飛機(jī)型號(hào) 設(shè)計(jì)年代鈦合金（%）復(fù)合材料（%）鋁合金（%）鋼（%）F1419692413917F18197813124917F2219894124115B219882650196軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料用量對(duì)比（整機(jī)重量百分比）軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料用量對(duì)比（整機(jī)重量百分比）1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空三代戰(zhàn)機(jī)：F-14：平尾等受力小的部分，復(fù)合材料用量1% F-18：機(jī)翼等部位，復(fù)合材料用量12%F14戰(zhàn)斗機(jī)F18戰(zhàn)斗機(jī)1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空四代戰(zhàn)機(jī)：機(jī)翼、機(jī)身、垂尾、平尾、進(jìn)氣道、起落架等大面積使用復(fù)合材料，F(xiàn)-22：24

11、%，鈦合金41% F-35：35% 1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空其他軍機(jī)：其他軍機(jī)：B-2隱形轟炸機(jī)：隱形轟炸機(jī)：50% Tiger虎式武裝直升機(jī)：虎式武裝直升機(jī)：45%1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空我國(guó)的殲我國(guó)的殲-10：三代半戰(zhàn)機(jī)，機(jī)翼為全金屬，復(fù)合材料用：三代半戰(zhàn)機(jī)，機(jī)翼為全金屬，復(fù)合材料用量很少量很少殲殲-10戰(zhàn)斗機(jī)是我國(guó)第一架完全獨(dú)立擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的戰(zhàn)斗機(jī)，戰(zhàn)斗機(jī)是我國(guó)第一架完全獨(dú)立擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的戰(zhàn)斗機(jī)，2005年正式裝備部隊(duì)并在很短的時(shí)間內(nèi)成建制、系統(tǒng)地形成了戰(zhàn)斗年正式裝備部隊(duì)并在很短的時(shí)間內(nèi)成建制、系統(tǒng)地形成了戰(zhàn)斗力。力。大型客

12、機(jī)：大型客機(jī)：鋁合金鋁合金（%）鋼鋼（%）鈦合金鈦合金（%）復(fù)合材料復(fù)合材料（%）B-747811341B-757781263B-767801423B-77770117101.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空A-380: 25%，中心翼盒用復(fù)合材料，中心翼盒用復(fù)合材料5.3噸，噸，實(shí)現(xiàn)減重實(shí)現(xiàn)減重1.5噸。噸。 B-787: 50%，有史以來第一款在主體結(jié)構(gòu)，有史以來第一款在主體結(jié)構(gòu)（機(jī)翼和機(jī)身）上采用先進(jìn)復(fù)合材料的大型客（機(jī)翼和機(jī)身）上采用先進(jìn)復(fù)合材料的大型客機(jī)。機(jī)。A-350：40%波音與空客對(duì)決的關(guān)鍵：復(fù)合材料！波音與空客對(duì)決的關(guān)鍵：復(fù)合材料！2008年年6月月2日，在四

13、川省北川縣擂鼓鎮(zhèn)，一架前蘇聯(lián)日，在四川省北川縣擂鼓鎮(zhèn)，一架前蘇聯(lián)米米26直升機(jī)完成唐家山堰塞湖搶險(xiǎn)設(shè)備向外吊運(yùn)工直升機(jī)完成唐家山堰塞湖搶險(xiǎn)設(shè)備向外吊運(yùn)工作后離開。作后離開。 通用飛機(jī)：通用飛機(jī)：除從事定期客運(yùn)、除從事定期客運(yùn)、貨運(yùn)等公共航空運(yùn)輸飛機(jī)之貨運(yùn)等公共航空運(yùn)輸飛機(jī)之外的其他民用航空活動(dòng)的所外的其他民用航空活動(dòng)的所有飛機(jī)的總稱。有飛機(jī)的總稱。賽斯納賽斯納 172超輕型噴氣飛超輕型噴氣飛機(jī)機(jī)Learjet 85：全碳纖維復(fù)合全碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空總結(jié)總結(jié)：通過以上對(duì)航空材料發(fā)展歷程的回顧，我們看通過以上對(duì)航空材料發(fā)展歷程的回顧，我們

14、看到，無論是軍機(jī)還是民機(jī)，鋼和鋁合金的用量到，無論是軍機(jī)還是民機(jī)，鋼和鋁合金的用量都在日漸減少，而都在日漸減少，而高溫鈦合金高溫鈦合金和和先進(jìn)復(fù)合材料先進(jìn)復(fù)合材料是今后重點(diǎn)發(fā)展的航空材料。是今后重點(diǎn)發(fā)展的航空材料。1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航空航空航天材料簡(jiǎn)史：航空1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航天航空航天材料簡(jiǎn)史：航天航天與航空材料有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？航天與航空材料有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？應(yīng)用背景應(yīng)用背景：當(dāng)航天飛行器（導(dǎo)彈、火箭、飛船等）以高超音速?zèng)_出大當(dāng)航天飛行器（導(dǎo)彈、火箭、飛船等）以高超音速?zèng)_出大氣和返回地面時(shí)，在氣動(dòng)加熱下，其表面溫度可達(dá)氣和返回地面時(shí)，在氣動(dòng)加熱下，其表面溫度可達(dá)10

15、003000 C。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室壓強(qiáng)可達(dá)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室壓強(qiáng)可達(dá)200個(gè)大氣壓，個(gè)大氣壓，產(chǎn)生產(chǎn)生2000 C的高溫，燃?xì)庠趪姾硖幍牧魉龠_(dá)的高溫，燃?xì)庠趪姾硖幍牧魉龠_(dá)1馬赫數(shù)。馬赫數(shù)。航天材料要求：不僅要輕質(zhì)高強(qiáng)，還要耐高溫耐腐蝕航天材料要求：不僅要輕質(zhì)高強(qiáng)，還要耐高溫耐腐蝕熱防護(hù)是關(guān)鍵問題！熱防護(hù)是關(guān)鍵問題！熱防護(hù)材料發(fā)展熱防護(hù)材料發(fā)展：20世紀(jì)世紀(jì)50年代以后，材料年代以后，材料燒燒蝕防熱理論蝕防熱理論的出現(xiàn)以及的出現(xiàn)以及燒蝕材料燒蝕材料的研制成功，解的研制成功，解決了彈道導(dǎo)彈彈頭及航天器的再入防熱問題。決了彈道導(dǎo)彈彈頭及航天器的再入防熱問題。 1969年年7月月

16、20日人類首次登月，此后航天事業(yè)大日人類首次登月，此后航天事業(yè)大發(fā)展！發(fā)展！ 1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航天航空航天材料簡(jiǎn)史：航天天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)載工具：載人飛船、航天飛機(jī)天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)載工具：載人飛船、航天飛機(jī)第一代航天飛機(jī)第一代航天飛機(jī)：垂直起飛，水平降落，部分多次重復(fù)使用，飛行次數(shù)：垂直起飛，水平降落，部分多次重復(fù)使用，飛行次數(shù)100次。次。 采用防熱采用防熱-結(jié)構(gòu)分開設(shè)計(jì)的思想：冷結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分開設(shè)計(jì)的思想：冷結(jié)構(gòu)+熱防護(hù)系統(tǒng)熱防護(hù)系統(tǒng)第二代航天飛機(jī)第二代航天飛機(jī)：水平起飛，：水平起飛，二級(jí)入軌二級(jí)入軌，部分重復(fù)使用。，部分重復(fù)使用。 部分部分熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主與冷結(jié)構(gòu)為主

17、與冷結(jié)構(gòu)+熱防護(hù)系統(tǒng)相結(jié)合熱防護(hù)系統(tǒng)相結(jié)合創(chuàng)新處：創(chuàng)新處：1. 二級(jí)入軌：用超高音速飛機(jī)把二級(jí)飛行器用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)送入空間二級(jí)入軌：用超高音速飛機(jī)把二級(jí)飛行器用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)送入空間 軌道，飛機(jī)返回地面。軌道，飛機(jī)返回地面。 2. 熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：把承力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱防護(hù)的隔熱防熱設(shè)計(jì)結(jié)合在一熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：把承力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱防護(hù)的隔熱防熱設(shè)計(jì)結(jié)合在一起。起?？仗祜w機(jī)空天飛機(jī)：水平起飛，一級(jí)入軌，完全重復(fù)使用：水平起飛，一級(jí)入軌，完全重復(fù)使用 全機(jī)采用熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全機(jī)采用熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航天航空航天材料簡(jiǎn)史：航天應(yīng)用部位應(yīng)用部位材料材料適用范圍適用范圍備注備注頭錐帽，機(jī)翼前緣頭錐帽，機(jī)翼前緣

18、抗氧化碳抗氧化碳/碳碳1260 C已實(shí)用已實(shí)用機(jī)身，機(jī)翼下表面機(jī)身，機(jī)翼下表面剛性陶瓷瓦剛性陶瓷瓦650-1260 C已實(shí)用已實(shí)用機(jī)身，機(jī)翼上表面機(jī)身，機(jī)翼上表面柔性陶瓷隔熱氈柔性陶瓷隔熱氈370-650 C已實(shí)用已實(shí)用美國(guó)航天飛機(jī)熱防護(hù)系統(tǒng)所用材料情況美國(guó)航天飛機(jī)熱防護(hù)系統(tǒng)所用材料情況1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航天航空航天材料簡(jiǎn)史：航天u美研制美研制X-37高速飛行高速飛行(2005(2005年年6 6月月2121日日搭乘搭乘“白騎士白騎士”首次飛行首次飛行 ) )無人駕駛，全機(jī)身復(fù)合材料，二級(jí)入軌，水平降落。若成功可在兩小時(shí)內(nèi)對(duì)地球任何地點(diǎn)進(jìn)行打擊無人駕駛，全機(jī)身復(fù)合材料，二級(jí)入軌，水平降

19、落。若成功可在兩小時(shí)內(nèi)對(duì)地球任何地點(diǎn)進(jìn)行打擊1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航天航空航天材料簡(jiǎn)史：航天uX-33飛行器TPSu美研制美研制X-33無人駕駛、一級(jí)入軌。無人駕駛、一級(jí)入軌。 2001 年年 3 月，由于存在諸多難以突破的技月，由于存在諸多難以突破的技術(shù)難關(guān)，術(shù)難關(guān)，NASA 取消了已經(jīng)耗資了取消了已經(jīng)耗資了 13 億美元的億美元的 X-33 項(xiàng)目項(xiàng)目1.2 航空航天材料簡(jiǎn)史：航天航空航天材料簡(jiǎn)史：航天1.3 材料的性能材料的性能1.3.1 靜載荷作用下材料的力學(xué)性能靜載荷作用下材料的力學(xué)性能1. 強(qiáng)度強(qiáng)度（1）彈性極限和彈性模量）彈性極限和彈性模量（2）屈服強(qiáng)度）屈服強(qiáng)度（3）抗拉強(qiáng)度

20、）抗拉強(qiáng)度2. 塑性塑性（1）延伸率）延伸率（2）斷面收縮率）斷面收縮率3.硬度硬度（1）布氏硬度：適用于較軟材料）布氏硬度：適用于較軟材料（2）洛氏硬度：適用于較硬材料）洛氏硬度：適用于較硬材料飛行器選材與設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮材料的使用性能和工藝性能。飛行器選材與設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮材料的使用性能和工藝性能。1.3 材料的性能材料的性能1.3.2 動(dòng)載荷作用下材料的力學(xué)性能動(dòng)載荷作用下材料的力學(xué)性能1. 沖擊韌性：材料在沖擊力作用下所具有的抵抗變形和斷裂的能力沖擊韌性：材料在沖擊力作用下所具有的抵抗變形和斷裂的能力2. 斷裂韌性：材料的應(yīng)力強(qiáng)度因子斷裂韌性：材料的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI在動(dòng)載荷加載過程中增

21、大至某一數(shù)值時(shí)，在動(dòng)載荷加載過程中增大至某一數(shù)值時(shí)，突然快速脆斷，這一臨界值稱為斷裂韌性，用突然快速脆斷，這一臨界值稱為斷裂韌性，用KIC表示。表示。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)ASTM D5045-99試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法1：三點(diǎn)彎試驗(yàn)：三點(diǎn)彎試驗(yàn)試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法2：拉伸試驗(yàn)：拉伸試驗(yàn)1.3 材料的性能材料的性能3. 疲勞強(qiáng)度：在交變載荷下，經(jīng)過一段時(shí)間后，材料發(fā)生斷裂，此時(shí)材料所受的應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度。測(cè)試方法：通過測(cè)定鋼在106107周期和非鐵金屬在107108周期加載而不斷裂的最大應(yīng)力而得到，單位MPa。1.3 材料的性能材料的性能1.3.3 材料高溫和低溫下的力學(xué)性能材料高溫和低溫下的力學(xué)

22、性能 高溫性能高溫性能蠕變?nèi)渥儯寒?dāng)材料在高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作，應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度時(shí)，：當(dāng)材料在高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作，應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生緩慢塑性變形會(huì)發(fā)生緩慢塑性變形 現(xiàn)象，稱為蠕變?，F(xiàn)象，稱為蠕變。蠕變程度的指標(biāo)：蠕變程度的指標(biāo)：蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度 低溫性能低溫性能在低溫環(huán)境下，大多數(shù)材料會(huì)出現(xiàn)脆性，使其在不大的應(yīng)力在低溫環(huán)境下，大多數(shù)材料會(huì)出現(xiàn)脆性，使其在不大的應(yīng)力下發(fā)生斷裂，稱作脆斷。下發(fā)生斷裂，稱作脆斷。脆化溫度脆化溫度TK越低，材料越不易脆斷，其越低，材料越不易脆斷，其低溫韌性低溫韌性越好。越好。1.3 材料的性能材料的性能1.3.4 材料的物理性能材料的物理性能 密度密度比強(qiáng)度：比強(qiáng)度：b/ 比